RU2313000C2 - Mixer of diesel fuel - Google Patents
Mixer of diesel fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313000C2 RU2313000C2 RU2003132612/06A RU2003132612A RU2313000C2 RU 2313000 C2 RU2313000 C2 RU 2313000C2 RU 2003132612/06 A RU2003132612/06 A RU 2003132612/06A RU 2003132612 A RU2003132612 A RU 2003132612A RU 2313000 C2 RU2313000 C2 RU 2313000C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- pipe
- conical funnel
- piston
- tank
- Prior art date
Links
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 13
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- -1 heating it Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано и в других областях машиностроения.The invention relates to engine building and can be used in other areas of engineering.
Известен смеситель нагретого и ненагретого топлива топливного бака (Авторское свидетельство СССР №1368469, МПК F02M 37/00, 1980), содержащий закрепленную внутри нижней части бака наружную трубу с подводящей дренажной магистралью нагретого топлива и установленную внутри нее внутреннюю трубу с конической воронкой для поступления топлива из бака, соединенную с заборным трубопроводом, при этом с целью повышения эффективности смешивания и улучшения стабильности подачи топлива из топливного бака при работе двигателя при низких и высоких температурах, коническая воронка выполнена таким образом, что обеспечивается возможность ее перемещения вдоль оси внутренней трубы и снабжена соединенным с ней цилиндрическим патрубком, размещенным во внутренней трубе и связанным с ним штоком, причем в патрубке и внутренней трубе выполнены отверстия, обеспечивающие возможность перепуска дренажного нагретого топлива непосредственно во внутреннюю трубу, а шток снабжен регулируемым упором.A known mixer is a heated and unheated fuel of a fuel tank (USSR Author's Certificate No. 1368469, IPC F02M 37/00, 1980), comprising an outer pipe fixed to the bottom of the tank with a heated fuel supply drain and an inner pipe with a conical funnel for receiving fuel from the tank, connected to the intake pipe, while in order to improve mixing efficiency and improve the stability of the fuel supply from the fuel tank when the engine is running at low and high temperatures x, the conical funnel is made in such a way that it can be moved along the axis of the inner pipe and is equipped with a cylindrical pipe connected to it, located in the inner pipe and connected to it by a rod, with holes made in the pipe and inner pipe allowing the drainage of heated fuel to be bypassed directly into the inner tube, and the stem is equipped with an adjustable stop.
Однако известный смеситель не обеспечивает подогрев топлива как перед пуском дизеля в зимнее время года, так и при его прогреве, так как в конструкции смесителя не предусмотрено устройство как для автономного подогрева топлива перед пуском дизеля и его прогреве, так и для аккумулирования тепловой энергии.However, the known mixer does not provide heating of the fuel both before starting the diesel engine in the winter season and when it is heated, since the design of the mixer does not provide a device for both autonomous heating of the fuel before starting the diesel engine and its heating, and for the storage of thermal energy.
Кроме того, при работе в зимнее время при нахождении воронки в нижнем положении при вытекании подогретого топлива из дренажного топливопровода и из отверстий цилиндрического патрубка подогретое топливо будет подниматься вверх в топливный бак, а холодное топливо из бака будет только при сливе топлива из бака, выполнение всех перечисленных операций приводит к увеличению трудозатрат.In addition, when working in the winter, when the funnel is in the lower position when heated fuel flows out of the drainage fuel line and out of the holes of the cylindrical pipe, the heated fuel will rise up into the fuel tank, and cold fuel from the tank will only be when the fuel is drained from the tank, all of the above operations leads to an increase in labor costs.
Технический результат направлен на повышение надежности подачи топлива из бака к топливному насосу высокого давления в зимнее время года как перед пуском дизеля, так и при его работе на различных режимах, а также на упрощение операций, выполняемых водителем.The technical result is aimed at improving the reliability of fuel supply from the tank to the high-pressure fuel pump in the winter season both before starting the diesel engine and when it is operating in various modes, as well as to simplify the operations performed by the driver.
Технический результат достигается тем, что смеситель дизельного топлива, содержащий закрепленную внутри нижней части бака наружную трубу с подводящей дренажной магистралью нагретого топлива и установленную внутри наружной трубы внутреннюю трубу с конической воронкой для поступления топлива из бака, соединенную с заборным топливопроводом, причем коническая воронка выполнена с возможностью перемещения вдоль оси внутренней трубы и снабжена соединенным с ней цилиндрическим патрубком со штоком, при этом поверхности конической воронки, внутренней и наружной труб покрыты теплоизоляцией, а в полости подогрева топлива, образованной между наружной трубой и теплоизоляцией конической воронки, размещены тепловые аккумуляторы, электрическая нагревательная спираль и автоматический выключатель с тепловым (биметаллическим) элементом, причем электрическая нагревательная спираль и автоматический выключатель соединены с источником постоянного тока и включателем, а шток соединен с цилиндрическим патрубком и с поршнем, установленным в цилиндре термостата, над поршнем установлена пружина, в заборном трубопроводе установлен гибкий проволочный волновод, соединенный с ультразвуковым генератором, включающийся в работу с помощью геркона и постоянного магнита, закрепленного на поршне термостата.The technical result is achieved in that a diesel fuel mixer comprising an outer pipe fixed inside the lower part of the tank with a heated fuel supply drain line and an inner pipe installed inside the outer pipe with a conical funnel for receiving fuel from the tank, connected to the fuel intake pipe, the conical funnel being made with the ability to move along the axis of the inner pipe and is equipped with a cylindrical pipe connected to it with a rod, while the surface of the conical funnel, the inner and outer pipes are covered with thermal insulation, and heat accumulators, an electric heating coil and a circuit breaker with a thermal (bimetallic) element are placed in the fuel heating cavity formed between the outer pipe and the insulation of the conical funnel, and the electric heating coil and circuit breaker are connected to a constant source current and a switch, and the rod is connected to a cylindrical pipe and to a piston installed in the thermostat cylinder above the piston and a spring installed in the intake conduit flexible wire waveguide connected to an ultrasonic generator, includes operation using a reed switch and a permanent magnet mounted on the piston of the thermostat.
Отличительными признаками от прототипа является то, что при его прогреве поверхности конической воронки, внутренней и наружной труб покрыты теплоизоляцией, а в полости подогрева топлива, образованной между наружной трубой и теплоизоляцией конической воронки, размещены тепловые аккумуляторы, электрическая нагревательная спираль и автоматический выключатель с тепловым (биметаллическим) элементом, причем электрическая нагревательная спираль и автоматический выключатель соединены с источником постоянного тока и включателем, а шток соединен с цилиндрическим патрубком и с поршнем, установленным в цилиндре термостата, а над поршнем установлена пружина, в заборном трубопроводе установлен гибкий проволочный волновод, соединенный с ультразвуковым генератором, включающийся в работу с помощью геркона и постоянного магнита, закрепленного на поршне термостата.Distinctive features of the prototype are that when it is heated, the surfaces of the conical funnel, the inner and outer pipes are covered with thermal insulation, and heat accumulators, an electric heating coil, and an automatic circuit breaker with thermal ( bimetallic) element, and the electric heating coil and circuit breaker are connected to a constant current source and a switch, and the rod with union of a cylindrical pipe and a piston mounted in a cylinder thermostat and a spring on the piston, is installed in the intake conduit flexible wire waveguide connected to an ultrasonic generator, includes operation using a reed switch and a permanent magnet mounted on the piston of the thermostat.
На чертеже изображен поперечный разрез смесителя нагретого и ненагретого дизельного топлива. Смеситель топлива содержит дренажную магистраль 1, наружную трубу 2, коническую воронку 3 с цилиндрическим патрубком 4, входящим во внутреннюю трубу 5. К наружной трубе 2, к конической воронке 3 и к нижней части внутренней трубы 5 прикреплена теплоизоляция соответственно 6, 7 и 8. В цилиндрическом патрубке 4, внутренней трубе 5 и в теплоизоляции 8 выполнены отверстия 9, 10 и 11.The drawing shows a cross section of a mixer of heated and unheated diesel fuel. The fuel mixer contains a drain pipe 1, an outer pipe 2, a conical funnel 3 with a cylindrical pipe 4 entering the inner pipe 5. A thermal insulation 6, 7 and 8 is attached to the outer pipe 2, to the conical funnel 3 and to the bottom of the inner pipe 5, respectively. In the cylindrical pipe 4, the inner pipe 5 and in the thermal insulation 8, holes 9, 10 and 11 are made.
Между внутренней трубой 2 и теплоизоляцией 7, закрепленной на конической воронке 3, образована полость 12 подогрева топлива в зимнее время года. В полости 12 подогрева топлива установлена электрическая нагревательная спираль 13, соединенная с источником постоянного тока 14, с электрической лампой 15, с включателем 16 и с автоматическим выключателем 17 с тепловым (биметаллическим) элементом. Контакты автоматического выключателя 17 замыкаются при температуре +30°С, а размыкаются при температуре +50°С. Кроме того, в полости 12 установлены тепловые аккумуляторы 18, заполненные диэтиловым эфиром (С2Н5)2О, имеющим низкую температуру кипения, равную 35,6°С [1].Between the inner pipe 2 and the insulation 7 mounted on a conical funnel 3, a cavity 12 for heating the fuel in the winter season is formed. An electric heating coil 13 is mounted in the fuel heating cavity 12, connected to a direct current source 14, with an electric lamp 15, with a switch 16 and with a circuit breaker 17 with a thermal (bimetal) element. The contacts of the circuit breaker 17 are closed at a temperature of + 30 ° C, and open at a temperature of + 50 ° C. In addition, in the cavity 12, heat accumulators 18 are installed, filled with diethyl ether (C 2 H 5 ) 2 O having a low boiling point of 35.6 ° C [1].
В верхней части цилиндрического патрубка 4 выполнено отверстие 19, закрываемое перепускным клапаном 20. Клапан 20 размещен на оси 21, закрепленной на цилиндрическом патрубке 4. К перепускному клапану 20 с помощью капроновой нити 22 крепится поплавок 23, выполненный из бензостойкой резины. Необходимость применения поплавка, обеспечивающего открытие или закрытие перепускного клапана 20, объясняется следующим. Известно, что подъемная сила Рп плавающего тела (в данном случае поплавка) определяется по формуле:An opening 19 is made in the upper part of the cylindrical pipe 4, which is closed by the bypass valve 20. The valve 20 is placed on an axis 21 fixed to the cylindrical pipe 4. A float 23 made of gas-resistant rubber is attached to the bypass valve 20 with the help of nylon thread 22. The necessity of using a float, providing the opening or closing of the bypass valve 20, is explained as follows. It is known that the lifting force P n of a floating body (in this case, the float) is determined by the formula:
где Рп - подъемная сила поплавка, Н;where R p - the lifting force of the float, N;
ρтопл - плотность дизельного топлива, кг/м3;ρ fuel - the density of diesel fuel, kg / m 3 ;
V - объем топлива, вытесненного поплавком, м3.V is the volume of fuel displaced by the float, m 3 .
Так как зимой плотность дизельного топлива выше, чем его плотность летом, то при одном и том же объеме дизельного топлива V, вытесненного поплавком, подъемная сила поплавка зимой будет больше, чем летом. Это явление можно использовать для ограничения подачи холодного топлива, находящегося в баке, к приборам системы питания дизеля.Since in winter the density of diesel fuel is higher than its density in summer, with the same volume of diesel fuel V displaced by the float, the lifting force of the float in winter will be greater than in summer. This phenomenon can be used to limit the supply of cold fuel in the tank to the devices of the diesel power system.
В нижней части цилиндрического патрубка 4 выполнены отверстия 24 для перетекания топлива. К цилиндрическому патрубку 4 крепится шток 25, который уплотняется самоподжимным сальником 26, установленным в отверстие внутренней трубы 5. На нижнем конце штока 25 закреплен поршень 27 термостата. Поршень 27 установлен в цилиндре 28, пространство под поршнем 27 заполнено активной массой 29. Над поршнем 27 установлена пружина 30.In the lower part of the cylindrical pipe 4 holes 24 are made for the flow of fuel. A rod 25 is attached to the cylindrical pipe 4, which is sealed by a self-locking gland 26 installed in the hole of the inner pipe 5. A piston 27 of the thermostat is fixed to the lower end of the rod 25. The piston 27 is installed in the cylinder 28, the space under the piston 27 is filled with active mass 29. A spring 30 is installed above the piston 27.
Заборный трубопровод 31 крепится к нижней части внутренней трубы 5. В заборном трубопроводе 31 установлен гибкий проволочный волновод 32, в который подаются ультразвуковые импульсы, вырабатываемые ультразвуковым генератором 33 [2]. Использование ультразвуковой энергии обеспечивает разогрев топлива, находящегося в заборном трубопроводе 31. Электрическая энергия в ультразвуковой генератор 33 поступает через контакты геркона 34 от источника постоянного тока 35. При нахождении геркона напротив постоянного магнита 36, закрепленного на поршне 27 термостата, подача электрического тока в ультразвуковой генератор 33 осуществляется при замыкании контактов выключателя 37.The intake pipe 31 is attached to the bottom of the inner pipe 5. A flexible wire waveguide 32 is installed in the intake pipe 31, into which ultrasonic pulses are generated by the ultrasonic generator 33 [2]. The use of ultrasonic energy provides heating of the fuel located in the intake pipe 31. Electric energy is supplied to the ultrasonic generator 33 through the contacts of the reed switch 34 from the direct current source 35. When the reed switch is opposite the permanent magnet 36 mounted on the piston 27 of the thermostat, electric current is supplied to the ultrasonic generator 33 is carried out by closing the contacts of the switch 37.
Анализ конструкции прототипа и предлагаемого смесителя показывает, что заявляемое изобретение отличается наличием новых элементов:Analysis of the design of the prototype and the proposed mixer shows that the claimed invention is characterized by the presence of new elements:
электрической нагревательной спирали 13, обеспечивающей подогрев дизельного топлива в системе в зимний период с ограничением температуры нагрева автоматическим выключателем 17 с тепловым (биметаллическим) элементом;an electric heating coil 13, which provides heating of diesel fuel in the system in winter with a limitation of the heating temperature by a circuit breaker 17 with a thermal (bimetal) element;
теплоизоляции 6, 7 и 8, закрепленной на конической воронке 3, наружной 2 и внутренней 5 трубах, снижающей отвод теплоты от дизельного топлива, находящегося в смесителе как при работающем, так и при неработающем дизеле;thermal insulation 6, 7 and 8, mounted on a conical funnel 3, outer 2 and inner 5 pipes, which reduces the heat removal from diesel fuel located in the mixer with both the engine running and the engine idle;
термостата, обеспечивающего автоматический забор топлива из бака летом или из полости подогрева топлива в смесителе зимой;a thermostat providing automatic fuel intake from the tank in the summer or from the fuel heating cavity in the mixer in the winter;
перепускного клапана 20 и поплавка 23, обеспечивающих ограничение подачи холодного топлива из бака к подогретому в смесителе топливу, текущего в заборный трубопровод;the bypass valve 20 and the float 23, providing a limitation of the supply of cold fuel from the tank to the fuel heated in the mixer, flowing into the intake pipe;
ультразвукового генератора 33 и гибкого проволочного волновода 32, установленного в заборном трубопроводе 31 для разогрева в зимний период находящегося в нем дизельного топлива. Ультразвуковой генератор 33 включается в работу с помощью геркона 34 и постоянного магнита 36, закрепленного на поршне.ultrasonic generator 33 and a flexible wire waveguide 32 installed in the intake pipe 31 for heating in winter the diesel fuel contained therein. The ultrasonic generator 33 is included in the operation using a reed switch 34 and a permanent magnet 36 mounted on the piston.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."
Сравнение предлагаемого технического решения с техническим решением прототипа показывает, что введение указанных элементов обеспечивает улучшение пусковых качеств дизеля, надежность подачи топлива в зимний период, увеличение мощности и экономичности двигателя. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».Comparison of the proposed technical solution with the technical solution of the prototype shows that the introduction of these elements improves the starting qualities of the diesel engine, the reliability of fuel supply in the winter period, the increase in engine power and economy. This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".
Смеситель дизельного топлива работает следующим образом.The diesel fuel mixer operates as follows.
При эксплуатации дизеля в летнее время года подогрев топлива не требуется, контакты включателя 16 и 37 должны быть разомкнуты и электрический ток в нагревательную спираль 13 и в гибкий волновод 32 поступать не будет.When operating a diesel engine in the summer, fuel heating is not required, the contacts of the switch 16 and 37 must be open and electric current will not flow into the heating coil 13 and into the flexible waveguide 32.
При эксплуатации дизеля в летнее время года подогрев топлива не требуется, поэтому контакты включателей 16 и 37 должны быть разомкнуты. Следовательно, электрический ток в нагревательную спираль 13 поступать не будет и ультразвуковой генератор 33 не будет вырабатывать ультразвуковые импульсы.When operating a diesel engine in the summer, fuel heating is not required, therefore, the contacts of the switches 16 and 37 must be open. Therefore, no electric current will flow to the heating coil 13 and the ultrasonic generator 33 will not generate ultrasonic pulses.
В летнее время активная масса 29 будет находиться в расплавленном состоянии, ее объем увеличится по сравнению с зимним временем. Поэтому поршень 27 термостата переместится вверх, сжимая пружину 30 под действием силы, передаваемой от поршня 27 термостата, шток 25, цилиндрический патрубок 4 и коническая воронка 3 переместятся вверх, а между конической воронкой 3 и наружной трубой 2 образуется кольцевой зазор. При этом отверстия 9 в цилиндрическом патрубке 4 и отверстия 11 в теплоизоляции 7 конической воронки не будут совпадать с отверстиями 10 внутренней трубы 5.In summer, the active mass 29 will be in a molten state, its volume will increase compared to winter time. Therefore, the thermostat piston 27 will move upward, compressing the spring 30 under the force transmitted from the thermostat piston 27, the rod 25, the cylindrical pipe 4 and the conical funnel 3 will move upward, and an annular gap is formed between the conical funnel 3 and the outer tube 2. While the holes 9 in the cylindrical pipe 4 and the holes 11 in the insulation 7 of the conical funnel will not coincide with the holes 10 of the inner pipe 5.
Подогретое топливо из дренажной магистрали 1 будет вытекать в полость 12 и далее через кольцевой зазор между наружной трубой 2 и конической воронкой 3 в топливный бак. Из топливного бака топливо поступает через коническую воронку 3 и открытый перепускной клапан 20 в цилиндрический патрубок 4, а из него в заборный трубопровод 31.The heated fuel from the drain line 1 will flow into the cavity 12 and then through the annular gap between the outer pipe 2 and the conical funnel 3 into the fuel tank. From the fuel tank, fuel enters through a conical funnel 3 and an open bypass valve 20 into the cylindrical pipe 4, and from it into the intake pipe 31.
Так как дизельное топливо в летнее время имеет меньшую плотность, то подъемная сила поплавка будет незначительна и перепускной клапан 20 под действием собственного веса будет открыт и повернут относительно оси 21, закрепленной на цилиндрическом патрубке 4.Since diesel fuel has a lower density in the summer, the buoyancy of the float will be negligible and the bypass valve 20 will be open and rotated under the action of its own weight relative to the axis 21 mounted on the cylindrical pipe 4.
Поскольку топливо поступает в заборный трубопровод 31 из топливного бака не подогретое, то опасности возникновения паровых пробок в приборах системы питания не возникает.Since the fuel enters the intake pipe 31 from the fuel tank is not warmed up, there is no risk of steam plugs in the devices of the power system.
При эксплуатации дизеля зимой необходим подогрев дизельного топлива, поступающего из топливного бака в топливопроводы, топливные фильтры, топливные насосы низкого и высокого давления и форсунки, так как многие нарушения в системе питания дизеля связаны с наличием в дизельном топливе парафиновых углеводородов. При понижении температуры эти углеводороды кристаллизуются и возникает опасность засорения элементов топливной аппаратуры кристаллами парафинов. При дальнейшем охлаждении выпавшие кристаллы образуют твердую пространственную решетку, что и определяет необходимость подогрева топлива в полости 12 и в заборном трубопроводе 31.When operating a diesel engine in winter, it is necessary to heat the diesel fuel coming from the fuel tank to the fuel lines, fuel filters, low and high pressure fuel pumps and nozzles, since many violations in the diesel power system are associated with the presence of paraffin hydrocarbons in diesel fuel. When the temperature decreases, these hydrocarbons crystallize and there is a danger of clogging of the fuel equipment elements with paraffin crystals. With further cooling, the precipitated crystals form a solid spatial lattice, which determines the need for heating the fuel in the cavity 12 and in the intake pipe 31.
Для подогрева топлива в полости 12 смесителя необходимо замкнуть контакты включателя 16. При этом электрический ток от источника постоянного тока 14 будет поступать в электрическую нагревательную спираль 13 и автоматический выключатель 17 с тепловым (биметаллическим) элементом. Электрический ток будет проходить и через электрическую лампу 15, которая сигнализирует водителю о работе нагревательной спирали 13. Теплота, выделяемая спиралью 13, будет передаваться топливу, нагревая его, и диэтиловому эфиру (С2H5)2О, которым заполнены тепловые аккумуляторы. При температуре топлива свыше 50°С контакты автоматического выключателя 17 с тепловым (биметаллическим) элементом разомкнутся, электрическая лампа 15 погаснет, электрический ток в нагревательную спираль 13 поступать не будет. Дизельное топливо будет остывать, при этом тепловые аккумуляторы будут отдавать тепловую энергию топливу, так как при конденсации паров эфира в жидкость выделяется значительное количество теплоты [1]. При охлаждении топлива до 30°С контакты автоматического выключателя замкнутся и процесс нагрева топлива и зарядки тепловых аккумуляторов будет повторяться.To heat the fuel in the cavity 12 of the mixer, it is necessary to close the contacts of the switch 16. In this case, the electric current from the direct current source 14 will flow into the electric heating coil 13 and the circuit breaker 17 with a thermal (bimetal) element. Electric current will also pass through the electric lamp 15, which signals the driver about the operation of the heating coil 13. The heat generated by the spiral 13 will be transmitted to the fuel, heating it, and diethyl ether (C 2 H 5 ) 2 O, which is used to fill the heat accumulators. At a fuel temperature above 50 ° C, the contacts of the circuit breaker 17 with the thermal (bimetallic) element will open, the electric lamp 15 will go out, the electric current will not enter the heating coil 13. Diesel fuel will cool, while thermal accumulators will give thermal energy to fuel, since a significant amount of heat is released during the condensation of ether vapors [1]. When the fuel is cooled to 30 ° C, the contacts of the circuit breaker will close and the process of heating the fuel and charging the thermal batteries will be repeated.
Активная масса 29, находящаяся в цилиндре 28 термостата, будет находиться в твердом состоянии и занимать незначительный объем. Усилие от пружины 30 будет передаваться на поршень 27, который в цилиндре 28 термостата опустится вниз. При перемещении поршня 27 вниз в этом же направлении опустятся шток 25, цилиндрический патрубок 4 и коническая воронка 3 с теплоизоляцией 7. Отверстия 9, 10 и 11 цилиндрического патрубка, внутренней трубы 5 и теплоизоляции 7 будут совмещены, а коническая воронка 3 своей поверхностью будет соприкасаться с наружной трубой 2. Кольцевой зазор между конической воронкой 3 и наружной трубой 2 будет отсутствовать.The active mass 29 located in the cylinder 28 of the thermostat will be in a solid state and occupy a small volume. The force from the spring 30 will be transmitted to the piston 27, which will fall down in the cylinder 28 of the thermostat. When the piston 27 moves down in the same direction, the rod 25, cylindrical pipe 4 and conical funnel 3 with heat insulation 7 will fall. The holes 9, 10 and 11 of the cylindrical pipe, inner pipe 5 and thermal insulation 7 will be aligned, and the conical funnel 3 will be in contact with its surface with the outer pipe 2. The annular gap between the conical funnel 3 and the outer pipe 2 will be absent.
При нахождении поршня 27 термостата в нижнем положении постоянный магнит 36, закрепленный на поршне 27, будет находиться напротив контактов геркона 34, которые замкнутся, и электрический ток будет поступать от источника постоянного тока 35 в ультразвуковой генератор 33.When the thermostat piston 27 is in the lower position, the permanent magnet 36 mounted on the piston 27 will be opposite the contacts of the reed switch 34, which will be closed, and the electric current will come from the direct current source 35 to the ultrasonic generator 33.
Дизельное топливо из дренажной магистрали 1 поступает в полость 12 подогрева топлива смесителя нагретого и ненагретого топлива, где нагревается и поддерживается в температурном диапазоне от +30 до +50°С. Так как полость 12 подогрева топлива изолирована от окружающего воздуха и топлива в баке слоями изоляции 6, 7 и 8, то температура в указанных пределах сохраняется некоторое время даже после остановки дизеля за счет передачи теплоты топливу от тепловых аккумуляторов 18.Diesel fuel from the drain line 1 enters the cavity 12 for heating the fuel of the heated and unheated fuel mixer, where it is heated and maintained in the temperature range from +30 to + 50 ° С. Since the fuel heating cavity 12 is isolated from the ambient air and the fuel in the tank by insulation layers 6, 7 and 8, the temperature remains within these limits for some time even after the diesel engine is stopped due to the transfer of heat to the fuel from the heat accumulators 18.
Топливо из полости 12 смесителя вытекает через отверстия 9, 10 и 11 цилиндрического патрубка 4, внутренней трубы 5 и теплоизоляции 7 конической воронки 3 в цилиндрический патрубок 4 и из него в заборный трубопровод 31. При этом перепускной клапан 20 закрыт, так как на него действуют подъемная сила поплавка 21 и давление топлива со стороны цилиндрического патрубка 4. Подъемная сила поплавка 21 имеет значительную величину вследствие увеличенной плотности охлажденного топлива, находящегося в топливном баке.Fuel from the cavity 12 of the mixer flows through the openings 9, 10 and 11 of the cylindrical pipe 4, the inner pipe 5 and the heat insulation 7 of the conical funnel 3 into the cylindrical pipe 4 and from it into the intake pipe 31. The bypass valve 20 is closed, since it acts on it the lifting force of the float 21 and the fuel pressure from the side of the cylindrical nozzle 4. The lifting force of the float 21 is significant due to the increased density of the cooled fuel in the fuel tank.
В том случае, если дизель работает на режимах с увеличенным расходом топлива (средние и полные нагрузки), то уровень топлива в цилиндрическом патрубке 4 под перепускным клапаном 21 будет уменьшаться. Это приведет к понижению давления, действующего на нижнюю часть перепускного клапана 21. Вследствие этого перепускной клапан 21 откроется и через отверстие 19 в цилиндрический патрубок 4 будет поступать топливо до тех пор, пока действием подъемной силы поплавка 23 и силы давления топлива со стороны цилиндрического патрубка 4 перепускной клапан не закроется. Применение поплавка 23 и перепускного клапана 20 обеспечивает дозированную подачу охлажденного топлива из бака в дополнение к нагретому топливу, поступающему из полости подогрева топлива. Таким образом, в заборный трубопровод будет поступать охлажденное топливо из бака в ограниченном количестве.In the event that the diesel engine operates in modes with increased fuel consumption (medium and full loads), then the fuel level in the cylindrical pipe 4 under the bypass valve 21 will decrease. This will lead to a decrease in pressure acting on the lower part of the bypass valve 21. As a result, the bypass valve 21 will open and fuel will flow through the hole 19 into the cylindrical pipe 4 until the pressure of the float 23 and the pressure of the fuel from the side of the cylindrical pipe 4 the bypass valve will not close. The use of the float 23 and the bypass valve 20 provides a metered supply of chilled fuel from the tank in addition to the heated fuel coming from the fuel heating cavity. Thus, a limited amount of chilled fuel from the tank will enter the intake pipe.
При течении топлива в заборном трубопроводе 31 в топливо через гибкий проволочный волновод 32 испускаются ультразвуковые волны с частотой колебаний от 20 до 1 кГц. Если топливо замерзло, то по мере разогрева проволочного волновода 32 вокруг него возникает кольцевой микроканал, обеспечивающий перетекание топлива от смесителя дизельного топлива к топливному насосу высокого давления. При этом в топливе возникают кавитационные явления, которые разрушают его кристаллизационную фазу, переводя ее в жидкую. Ширина проходного сечения канала постепенно увеличивается, и топливо будет свободно перетекать по топливопроводу. При температуре топлива -36°С для восстановления истечения топлива по топливопроводу требуется не более 30 секунд работы ультразвукового генератора. При этом потребляемая мощность ультразвукового генератора составляет не более 130 Вт [2].When fuel flows in the intake pipe 31 into the fuel through a flexible wire waveguide 32, ultrasonic waves are emitted with an oscillation frequency of 20 to 1 kHz. If the fuel freezes, then as the wire waveguide 32 heats up around it, an annular microchannel arises, which ensures the flow of fuel from the diesel fuel mixer to the high-pressure fuel pump. In this case, cavitation phenomena occur in the fuel that destroy its crystallization phase, converting it to liquid. The width of the passage section of the channel gradually increases, and the fuel will flow freely through the fuel line. At a fuel temperature of -36 ° C, recovery of fuel outflow through a fuel line requires no more than 30 seconds of operation of an ultrasonic generator. In this case, the power consumption of the ultrasonic generator is not more than 130 W [2].
Перед пуском дизеля в зимний период водитель должен обеспечить подачу электрической энергии в электрическую нагревательную спираль 13 для разогрева топлива в полости 12 путем замыкания контактов включателя 16. При этом электрическая лампа 15 будет гореть. При достижении в полости 12 температуры топлива +50°С контакты автоматического выключателя 17 с тепловым (биметаллическим) элементом разомкнутся, электрическая лампа 15 погаснет, что будет свидетельствовать о готовности смесителя к работе.Before starting the diesel engine in the winter, the driver must provide electric energy to the electric heating coil 13 to heat the fuel in the cavity 12 by closing the contacts of the switch 16. In this case, the electric lamp 15 will burn. When the fuel temperature in the cavity 12 reaches + 50 ° С, the contacts of the circuit breaker 17 with the thermal (bimetallic) element open, the electric lamp 15 goes out, which will indicate that the mixer is ready for operation.
Для разогрева топлива в заборном трубопроводе 31 необходимо обеспечить питание ультразвукового генератора 33 электрической энергией. Для этого необходимо замкнуть контакты включателя 37 и через 30 секунд произвести пуск дизеля. После остановки дизеля необходимо выключить включатели 16 и 37. При этом электрический ток в электрическую нагревательную спираль 13 и в ультразвуковой генератор 33 поступать не будет. Дизельное топливо, находящееся в полости смесителя, получает дополнительную теплоту от тепловых аккумуляторов 18. При температуре +35,6°С диэтиловый эфир (C2H5)2O, находящийся в тепловых аккумуляторах 18 в парообразном состоянии, будет конденсироваться, и при этом дизельному топливу будет передано дополнительное количество теплоты. Потери тепла от смесителя в окружающую среду будут минимальны в связи с тем, что его поверхности покрыты слоями теплоизоляции 6, 7 и 8. Это обеспечивает текучесть топлива и надежный пуск дизеля после остановки при низких температурах окружающего воздуха. В случае замерзания дизельного топлива в топливном баке разрушения поплавка 23 не произойдет, так как он выполнен из резины, которая будет деформироваться.To heat the fuel in the intake pipe 31, it is necessary to provide power to the ultrasonic generator 33 with electrical energy. To do this, close the contacts of the switch 37 and after 30 seconds start the diesel engine. After the diesel engine stops, it is necessary to turn off the switches 16 and 37. In this case, electric current will not flow into the electric heating coil 13 and into the ultrasonic generator 33. The diesel fuel located in the mixer cavity receives additional heat from the heat accumulators 18. At a temperature of + 35.6 ° C, diethyl ether (C 2 H 5 ) 2 O, which is in the heat accumulators 18 in a vapor state, will condense, and at the same time additional heat will be transferred to diesel fuel. Heat losses from the mixer to the environment will be minimal due to the fact that its surfaces are covered with layers of thermal insulation 6, 7 and 8. This ensures fluidity of the fuel and reliable start of the diesel engine after stopping at low ambient temperatures. In the case of freezing of diesel fuel in the fuel tank, the destruction of the float 23 will not occur, since it is made of rubber, which will be deformed.
Таким образом, использование предлагаемой конструкции смесителя обеспечивает надежную подачу дизельного топлива в цилиндры дизеля как летом, так и зимой, повышение мощности и экономичности двигателя, снижение износа трущихся деталей топливной аппаратуры, снижение трудозатрат при переходе с одного сезона эксплуатации на другой. Применение предлагаемого смесителя даст возможность применения летнего дизельного топлива и в зимний период эксплуатации при условии подогрева других элементов системы питания дизеля различными способами подогрева. Использование летнего дизельного топлива в зимний период эксплуатации позволит упростить снабжение потребителей дизельным топливом.Thus, the use of the proposed mixer design ensures reliable supply of diesel fuel to the diesel cylinders both in summer and winter, increasing engine power and efficiency, reducing wear of rubbing parts of fuel equipment, and reducing labor costs when switching from one season to another. The use of the proposed mixer will make it possible to use summer diesel fuel in the winter period of operation provided that other elements of the diesel power system are heated by various heating methods. The use of summer diesel fuel in the winter period of operation will simplify the supply of diesel fuel to consumers.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Енохович А.С. Справочник по физике и технике. - М.: Просвещение, 1989, 224 с.1. Enokhovich A.S. Handbook of physics and technology. - M.: Education, 1989, 224 p.
2. Журнал «Автомобильная промышленность» №4, 2003 г., - М.: Машиностроение, 40 с.2. Magazine "Automotive industry" No. 4, 2003, - M .: Mechanical engineering, 40 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132612/06A RU2313000C2 (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Mixer of diesel fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003132612/06A RU2313000C2 (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Mixer of diesel fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003132612A RU2003132612A (en) | 2005-05-20 |
| RU2313000C2 true RU2313000C2 (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=35820057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003132612/06A RU2313000C2 (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Mixer of diesel fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2313000C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490510C1 (en) * | 2010-12-08 | 2013-08-20 | Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся | Fuel feed system for internal combustion engine |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2634090A1 (en) * | 1988-07-07 | 1990-01-12 | Diry Andre | Device for heating up a flow of liquid, especially water or diesel fuel |
| DE4118417A1 (en) * | 1990-06-15 | 1992-01-09 | Josef Wittmann | Preheater for diesel fuel for motor vehicle engine - has electric element wound around fuel filter housing |
| RU2008499C1 (en) * | 1990-03-05 | 1994-02-28 | Белорусская сельскохозяйственная академия | Diesel fuel heater |
| RU2022150C1 (en) * | 1991-04-02 | 1994-10-30 | Банников Евгений Леонидович | Device for preheating liquid |
| RU2037068C1 (en) * | 1991-06-03 | 1995-06-09 | Акционерное общество "Ковровский экскаваторный завод" | Fuel system for diesel |
| RU2069785C1 (en) * | 1992-03-04 | 1996-11-27 | Юрий Сергеевич Паршутин | Internal combustion engine |
| RU2078979C1 (en) * | 1993-09-27 | 1997-05-10 | Валентин Валентинович Робустов | Electric ring fuel heater |
| RU2093373C1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Ивэль" | Device for heating fuel for internal combustion engine |
| RU2105184C1 (en) * | 1996-02-27 | 1998-02-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "ДИТО" | Method of treatment of diesel fuel |
-
2003
- 2003-11-06 RU RU2003132612/06A patent/RU2313000C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2634090A1 (en) * | 1988-07-07 | 1990-01-12 | Diry Andre | Device for heating up a flow of liquid, especially water or diesel fuel |
| RU2008499C1 (en) * | 1990-03-05 | 1994-02-28 | Белорусская сельскохозяйственная академия | Diesel fuel heater |
| DE4118417A1 (en) * | 1990-06-15 | 1992-01-09 | Josef Wittmann | Preheater for diesel fuel for motor vehicle engine - has electric element wound around fuel filter housing |
| RU2022150C1 (en) * | 1991-04-02 | 1994-10-30 | Банников Евгений Леонидович | Device for preheating liquid |
| RU2037068C1 (en) * | 1991-06-03 | 1995-06-09 | Акционерное общество "Ковровский экскаваторный завод" | Fuel system for diesel |
| RU2069785C1 (en) * | 1992-03-04 | 1996-11-27 | Юрий Сергеевич Паршутин | Internal combustion engine |
| RU2078979C1 (en) * | 1993-09-27 | 1997-05-10 | Валентин Валентинович Робустов | Electric ring fuel heater |
| RU2105184C1 (en) * | 1996-02-27 | 1998-02-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "ДИТО" | Method of treatment of diesel fuel |
| RU2093373C1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Ивэль" | Device for heating fuel for internal combustion engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490510C1 (en) * | 2010-12-08 | 2013-08-20 | Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся | Fuel feed system for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003132612A (en) | 2005-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3626148A (en) | Electric engine coolant heater | |
| CN102472598B (en) | Latent heat accumulator and method for temperature control of an internal combustion engine | |
| US8694230B2 (en) | Fuel systems and methods for cold environments | |
| RU2313000C2 (en) | Mixer of diesel fuel | |
| CN105485929A (en) | Water heater | |
| AU2010259752A1 (en) | Vapor explosion and shock wave generating device, motor, and turbine device | |
| US3407619A (en) | Icemaker | |
| RU2109148C1 (en) | Combination system of automatic control and regulation of internal combustion engine thermal conditions | |
| RU2043532C1 (en) | System for heating internal combustion engine | |
| KR102335061B1 (en) | Freezing prvention apparatus for marine structure | |
| US8028683B1 (en) | Multifuel supply system | |
| RU2398126C1 (en) | Ice fuel and motor oil thermal control system | |
| RU2068115C1 (en) | Heat accumulator for drive | |
| RU2258832C2 (en) | Internal combustion engine starting preheater | |
| RU2206836C2 (en) | Heat storage | |
| RU2072439C1 (en) | Engine electric preheater | |
| RU2105937C1 (en) | Solar water heater with natural circulation | |
| RU176793U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| SU815122A1 (en) | Device for accumulating cold in foundation of structures | |
| RU2377435C1 (en) | Device for prestart warm-up of automotive ice | |
| US1091472A (en) | Antifreezing device. | |
| RU2353795C1 (en) | Heat accumulator (versions) | |
| RU2167331C2 (en) | Tubular liquid electric heater | |
| CN216381552U (en) | Automatic temperature-controlled crankcase heating and ventilating device | |
| SU1455113A1 (en) | Arrangement for protecting reservoirs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081107 |